[发明专利]一种提高夜视聚焦统计信息准确度的方法及系统

说明书

一种提高夜视聚焦统计信息准确度的方法及系统，方法包括步骤：图像采集，采集的外界图像为RAW格式图像；RAW2RGB转换，将RAW格式图像转化为RGB格式图像；RGB2YUV转换，将RGB格式图像转化为色差YUV格式图像；分段增益处理，衰减YUV格式图像的灰度信号中的噪声和点光源高亮部分，增大YUV格式图像灰度信号中的人眼感兴趣亮度区间的增益；AF统计，基于YUV格式图像中的灰度信号计算每一帧图像的边沿统计信息；聚焦控制，根据统计信息控制镜头寻找合焦点。本发明通过分段增益预处理来降低噪声和点光源对AF统计信息的干扰，并通过和AF统计算法进行强强联合，提升了AF统计信息的准确度和夜视聚焦的成功率。

技术领域

本发明涉及一种提高夜视聚焦的方法及系统，具体地说是一种提高夜视聚焦统计信息准确度的方法及系统，属于图像处理技术领域。

背景技术

随着经济水平的发展和我国安防市场的需求的扩大，高速球机和变焦云台机近年得到了极大的推广。作为核心模块的变焦一体化摄像机，发展也很迅速，其核心技术就是自动聚焦(AF)。

自动聚焦技术由AF统计算法和焦点搜索算法两大功能组成。AF统计算法可使用公开已知的Sobel、Roberts、Prewitt等算子对一副图像做HPF滤波得到图像边沿统计信息。焦点搜索由已知爬山算法等根据AF统计模块提供的统计值找到极大值点，即合焦点。自动聚焦的成功率主要依赖于AF统计信息的准确性。

目前国内市场上一体化摄像机夜视聚焦效果参差不齐，厂商由于受到所使用上游ISP芯片的限制，很难做进一步的改进，所以大部分产品在夜晚低照度和点光源的环境下由于AF统计信息不准确极易受干扰而导致合焦失败。

目前的大多数的AF统计算法在夜晚，都容易受到噪声和点光源的影响，可能导致AF统计信息不准确，个别复杂一些的算法对噪声抑制较好，但是占用较多的系统资源。因此，现有夜视聚焦AF统计信息的准确度有待进一步提升。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种提高夜视聚焦统计信息准确度的方法及系统，其能够辅助AF统计算法来降低噪声和点光源对AF统计的干扰，进一步提升AF统计信息的准确度。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：一种提高夜视聚焦统计信息准确度的方法，其特征是，包括以下步骤：

图像采集，采集的外界图像为RAW格式图像；

RAW2RGB转换，将RAW格式图像转化为RGB格式图像；

RGB2YUV转换，将RGB格式图像转化为色差YUV格式图像；

分段增益处理，衰减YUV格式图像的灰度信号中的噪声和点光源高亮部分，增大YUV格式图像灰度信号中的人眼感兴趣亮度区间的增益；

AF统计，基于YUV格式图像中的灰度信号计算每一帧图像的边沿统计信息；

聚焦控制，根据统计信息控制镜头寻找合焦点。

进一步地，所述YUV格式图像预处理的过程包括以下步骤：

从YUV格式图像中提取图像灰度信号；

建立直角坐标系，X轴表示处理前的图像灰度信号Yi，Y轴表示处理后的图像灰度信号Yo，其中，Yi∈[0,255]，Yo∈[0,255]；

对图像进行区域划分处理，在X轴上设置多个点将图像划分为三个以上区域，图像的两端区域分别为图像噪声较多亮度区间和点光源高亮区间，其余的中间区域为人眼感兴趣的图像亮度区间；

对图像噪声较多的亮度区间和点光源高亮区间分别进行衰减处理，对人眼感兴趣的图像亮度区间进行放大处理。